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Java开发中的23种设计模式详解(转)

2018年12月27日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

设计模式（design patterns）

                                  ——可复用面向对象软件的基础

设计模式（design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。本章系java之美[从菜鸟到高手演变]系列之设计模式，我们会以理论与实践相结合的方式来进行本章的学习，希望广大程序爱好者，学好设计模式，做一个优秀的软件工程师！

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一、设计模式的分类

总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。用一个图片来整体描述一下：

 

 

 

二、设计模式的六大原则

1、开闭原则（open close principle）

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

2、里氏代换原则（liskov substitution principle）

里氏代换原则(liskov substitution principle lsp)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 lsp是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。—— from baidu 百科

3、依赖倒转原则（dependence inversion principle）

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

4、接口隔离原则（interface segregation principle）

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

5、迪米特法则（最少知道原则）（demeter principle）

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

6、合成复用原则（composite reuse principle）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

三、java的23中设计模式

从这一块开始，我们详细介绍java中23种设计模式的概念，应用场景等情况，并结合他们的特点及设计模式的原则进行分析。

1、工厂方法模式（factory method）

工厂方法模式分为三种：

11、普通工厂模式，就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。首先看下关系图：

 

举例如下：（我们举一个发送邮件和短信的例子）

首先，创建二者的共同接口：

[java] 
  1. public interface sender {  
  2.     public void send();  
  3. }  

其次，创建实现类：

[java] 
  1. public class mailsender implements sender {  
  2.     @override  
  3.     public void send() {  
  4.         system.out.println("this is mailsender!");  
  5.     }  
  6. }  
[java] 
  1. public class smssender implements sender {  
  2.   
  3.     @override  
  4.     public void send() {  
  5.         system.out.println("this is sms sender!");  
  6.     }  
  7. }  

最后，建工厂类：

[java] 
  1. public class sendfactory {  
  2.   
  3.     public sender produce(string type) {  
  4.         if ("mail".equals(type)) {  
  5.             return new mailsender();  
  6.         } else if ("sms".equals(type)) {  
  7.             return new smssender();  
  8.         } else {  
  9.             system.out.println("请输入正确的类型!");  
  10.             return null;  
  11.         }  
  12.     }  
  13. }  

我们来测试下：

  1. public class factorytest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         sendfactory factory = new sendfactory();  
  5.         sender sender = factory.produce("sms");  
  6.         sender.send();  
  7.     }  
  8. }  

输出：this is sms sender!

22、多个工厂方法模式，是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。关系图：

 

将上面的代码做下修改，改动下sendfactory类就行，如下：

[java] public class sendfactory {  
   public sender producemail(){  
  1.         return new mailsender();  
  2.     }  
  3.       
  4.     public sender producesms(){  
  5.         return new smssender();  
  6.     }  
  7. }  

测试类如下：

[java] 
  1. public class factorytest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         sendfactory factory = new sendfactory();  
  5.         sender sender = factory.producemail();  
  6.         sender.send();  
  7.     }  
  8. }  

输出：this is mailsender!

33、静态工厂方法模式，将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。

[java] 
  1. public class sendfactory {  
  2.       
  3.     public static sender producemail(){  
  4.         return new mailsender();  
  5.     }  
  6.       
  7.     public static sender producesms(){  
  8.         return new smssender();  
  9.     }  
  10. }  
[java] 
  1. public class factorytest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {      
  4.         sender sender = sendfactory.producemail();  
  5.         sender.send();  
  6.     }  
  7. }  

输出：this is mailsender!

总体来说，工厂模式适合：凡是出现了大量的产品需要创建，并且具有共同的接口时，可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中，第一种如果传入的字符串有误，不能正确创建对象，第三种相对于第二种，不需要实例化工厂类，所以，大多数情况下，我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

2、抽象工厂模式（abstract factory）

工厂方法模式有一个问题就是，类的创建依赖工厂类，也就是说，如果想要拓展程序，必须对工厂类进行修改，这违背了闭包原则，所以，从设计角度考虑，有一定的问题，如何解决？就用到抽象工厂模式，创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。因为抽象工厂不太好理解，我们先看看图，然后就和代码，就比较容易理解。

 

请看例子：

[java] 
  1. public interface sender {  
  2.     public void send();  
  3. }  

两个实现类：

[java] 
  1. public class mailsender implements sender {  
  2.     @override  
  3.     public void send() {  
  4.         system.out.println("this is mailsender!");  
  5.     }  
  6. }  
[java] 
  1. public class smssender implements sender {  
  2.   
  3.     @override  
  4.     public void send() {  
  5.         system.out.println("this is sms sender!");  
  6.     }  
  7. }  

两个工厂类：

[java] 
  1. public class sendmailfactory implements provider {  
  2.       
  3.     @override  
  4.     public sender produce(){  
  5.         return new mailsender();  
  6.     }  
  7. }  
[java] 
  1. public class sendsmsfactory implements provider{  
  2.   
  3.     @override  
  4.     public sender produce() {  
  5.         return new smssender();  
  6.     }  
  7. }  

在提供一个接口：

[java] 
  1. public interface provider {  
  2.     public sender produce();  
  3. }  

测试类：

[java] 
  1. public class test {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         provider provider = new sendmailfactory();  
  5.         sender sender = provider.produce();  
  6.         sender.send();  
  7.     }  
  8. }  

其实这个模式的好处就是，如果你现在想增加一个功能：发及时信息，则只需做一个实现类，实现sender接口，同时做一个工厂类，实现provider接口，就ok了，无需去改动现成的代码。这样做，拓展性较好！

3、单例模式（singleton）

单例对象（singleton）是一种常用的设计模式。在java应用中，单例对象能保证在一个jvm中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：

1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。

2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻gc压力。

3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

首先我们写一个简单的单例类：

[java] 
  1. public class singleton {  
  2.   
  3.     /* 持有私有静态实例，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载 */  
  4.     private static singleton instance = null;  
  5.   
  6.     /* 私有构造方法，防止被实例化 */  
  7.     private singleton() {  
  8.     }  
  9.   
  10.     /* 静态工程方法，创建实例 */  
  11.     public static singleton getinstance() {  
  12.         if (instance == null) {  
  13.             instance = new singleton();  
  14.         }  
  15.         return instance;  
  16.     }  
  17.   
  18.     /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */  
  19.     public object readresolve() {  
  20.         return instance;  
  21.     }  
  22. }  


这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getinstance方法加synchronized关键字，如下：

[java] 
  1. public static synchronized singleton getinstance() {  
  2.         if (instance == null) {  
  3.             instance = new singleton();  
  4.         }  
  5.         return instance;  
  6.     }  

但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getinstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：

[java] 
  1. public static singleton getinstance() {  
  2.         if (instance == null) {  
  3.             synchronized (instance) {  
  4.                 if (instance == null) {  
  5.                     instance = new singleton();  
  6.                 }  
  7.             }  
  8.         }  
  9.         return instance;  
  10.     }  

似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new singleton();语句是分两步执行的。但是jvm并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能jvm会为新的singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个singleton实例。这样就可能出错了，我们以a、b两个线程为例：

a>a、b线程同时进入了第一个if判断

b>a首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new singleton();

c>由于jvm内部的优化机制，jvm先画出了一些分配给singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时jvm没有开始初始化这个实例），然后a离开了synchronized块。

d>b进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。

e>此时b线程打算使用singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。

所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化：

[java] 
  1. private static class singletonfactory{           
  2.         private static singleton instance = new singleton();           
  3.     }           
  4.     public static singleton getinstance(){           
  5.         return singletonfactory.instance;           
  6.     }   

实际情况是，单例模式使用内部类来维护单例的实现，jvm内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getinstance的时候，jvm能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：

[java] 
  1. public class singleton {  
  2.   
  3.     /* 私有构造方法，防止被实例化 */  
  4.     private singleton() {  
  5.     }  
  6.   
  7.     /* 此处使用一个内部类来维护单例 */  
  8.     private static class singletonfactory {  
  9.         private static singleton instance = new singleton();  
  10.     }  
  11.   
  12.     /* 获取实例 */  
  13.     public static singleton getinstance() {  
  14.         return singletonfactory.instance;  
  15.     }  
  16.   
  17.     /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */  
  18.     public object readresolve() {  
  19.         return getinstance();  
  20.     }  
  21. }  

其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。所以说，十分完美的东西是没有的，我们只能根据实际情况，选择最适合自己应用场景的实现方法。也有人这样实现：因为我们只需要在创建类的时候进行同步，所以只要将创建和getinstance()分开，单独为创建加synchronized关键字，也是可以的：

[java] 
  1. public class singletontest {  
  2.   
  3.     private static singletontest instance = null;  
  4.   
  5.     private singletontest() {  
  6.     }  
  7.   
  8.     private static synchronized void syncinit() {  
  9.         if (instance == null) {  
  10.             instance = new singletontest();  
  11.         }  
  12.     }  
  13.   
  14.     public static singletontest getinstance() {  
  15.         if (instance == null) {  
  16.             syncinit();  
  17.         }  
  18.         return instance;  
  19.     }  
  20. }  

考虑性能的话，整个程序只需创建一次实例，所以性能也不会有什么影响。

补充：采用"影子实例"的办法为单例对象的属性同步更新

[java] 
  1. public class singletontest {  
  2.   
  3.     private static singletontest instance = null;  
  4.     private vector properties = null;  
  5.   
  6.     public vector getproperties() {  
  7.         return properties;  
  8.     }  
  9.   
  10.     private singletontest() {  
  11.     }  
  12.   
  13.     private static synchronized void syncinit() {  
  14.         if (instance == null) {  
  15.             instance = new singletontest();  
  16.         }  
  17.     }  
  18.   
  19.     public static singletontest getinstance() {  
  20.         if (instance == null) {  
  21.             syncinit();  
  22.         }  
  23.         return instance;  
  24.     }  
  25.   
  26.     public void updateproperties() {  
  27.         singletontest shadow = new singletontest();  
  28.         properties = shadow.getproperties();  
  29.     }  
  30. }  

通过单例模式的学习告诉我们：

1、单例模式理解起来简单，但是具体实现起来还是有一定的难度。

2、synchronized关键字锁定的是对象，在用的时候，一定要在恰当的地方使用（注意需要使用锁的对象和过程，可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁）。

到这儿，单例模式基本已经讲完了，结尾处，笔者突然想到另一个问题，就是采用类的静态方法，实现单例模式的效果，也是可行的，此处二者有什么不同？

首先，静态类不能实现接口。（从类的角度说是可以的，但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法，所以即使实现了也是非静态的）

其次，单例可以被延迟初始化，静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载，是因为有些类比较庞大，所以延迟加载有助于提升性能。

再次，单例类可以被继承，他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static，无法被覆写。

最后一点，单例类比较灵活，毕竟从实现上只是一个普通的java类，只要满足单例的基本需求，你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能，但是静态类不行。从上面这些概括中，基本可以看出二者的区别，但是，从另一方面讲，我们上面最后实现的那个单例模式，内部就是用一个静态类来实现的，所以，二者有很大的关联，只是我们考虑问题的层面不同罢了。两种思想的结合，才能造就出完美的解决方案，就像hashmap采用数组+链表来实现一样，其实生活中很多事情都是这样，单用不同的方法来处理问题，总是有优点也有缺点，最完美的方法是，结合各个方法的优点，才能最好的解决问题！

4、建造者模式（builder）

工厂类模式提供的是创建单个类的模式，而建造者模式则是将各种产品集中起来进行管理，用来创建复合对象，所谓复合对象就是指某个类具有不同的属性，其实建造者模式就是前面抽象工厂模式和最后的test结合起来得到的。我们看一下代码：

还和前面一样，一个sender接口，两个实现类mailsender和smssender。最后，建造者类如下：

[java] 
  1. public class builder {  
  2.       
  3.     private list<sender> list = new arraylist<sender>();  
  4.       
  5.     public void producemailsender(int count){  
  6.         for(int i=0; i<count; i++){  
  7.             list.add(new mailsender());  
  8.         }  
  9.     }  
  10.       
  11.     public void producesmssender(int count){  
  12.         for(int i=0; i<count; i++){  
  13.             list.add(new smssender());  
  14.         }  
  15.     }  
  16. }  

测试类：

[java] 
  1. public class test {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         builder builder = new builder();  
  5.         builder.producemailsender(10);  
  6.     }  
  7. }  

从这点看出，建造者模式将很多功能集成到一个类里，这个类可以创造出比较复杂的东西。所以与工程模式的区别就是：工厂模式关注的是创建单个产品，而建造者模式则关注创建符合对象，多个部分。因此，是选择工厂模式还是建造者模式，依实际情况而定。

5、原型模式（prototype）

原型模式虽然是创建型的模式，但是与工程模式没有关系，从名字即可看出，该模式的思想就是将一个对象作为原型，对其进行复制、克隆，产生一个和原对象类似的新对象。本小结会通过对象的复制，进行讲解。在java中，复制对象是通过clone()实现的，先创建一个原型类：

[java] 
  1. public class prototype implements cloneable {  
  2.   
  3.     public object clone() throws clonenotsupportedexception {  
  4.         prototype proto = (prototype) super.clone();  
  5.         return proto;  
  6.     }  
  7. }  

很简单，一个原型类，只需要实现cloneable接口，覆写clone方法，此处clone方法可以改成任意的名称，因为cloneable接口是个空接口，你可以任意定义实现类的方法名，如clonea或者cloneb，因为此处的重点是super.clone()这句话，super.clone()调用的是object的clone()方法，而在object类中，clone()是native的，具体怎么实现，我会在另一篇文章中，关于解读java中本地方法的调用，此处不再深究。在这儿，我将结合对象的浅复制和深复制来说一下，首先需要了解对象深、浅复制的概念：

浅复制：将一个对象复制后，基本数据类型的变量都会重新创建，而引用类型，指向的还是原对象所指向的。

深复制：将一个对象复制后，不论是基本数据类型还有引用类型，都是重新创建的。简单来说，就是深复制进行了完全彻底的复制，而浅复制不彻底。

此处，写一个深浅复制的例子：

[java] 
  1. public class prototype implements cloneable, serializable {  
  2.   
  3.     private static final long serialversionuid = 1l;  
  4.     private string string;  
  5.   
  6.     private serializableobject obj;  
  7.   
  8.     /* 浅复制 */  
  9.     public object clone() throws clonenotsupportedexception {  
  10.         prototype proto = (prototype) super.clone();  
  11.         return proto;  
  12.     }  
  13.   
  14.     /* 深复制 */  
  15.     public object deepclone() throws ioexception, classnotfoundexception {  
  16.   
  17.         /* 写入当前对象的二进制流 */  
  18.         bytearrayoutputstream bos = new bytearrayoutputstream();  
  19.         objectoutputstream oos = new objectoutputstream(bos);  
  20.         oos.writeobject(this);  
  21.   
  22.         /* 读出二进制流产生的新对象 */  
  23.         bytearrayinputstream bis = new bytearrayinputstream(bos.tobytearray());  
  24.         objectinputstream ois = new objectinputstream(bis);  
  25.         return ois.readobject();  
  26.     }  
  27.   
  28.     public string getstring() {  
  29.         return string;  
  30.     }  
  31.   
  32.     public void setstring(string string) {  
  33.         this.string = string;  
  34.     }  
  35.   
  36.     public serializableobject getobj() {  
  37.         return obj;  
  38.     }  
  39.   
  40.     public void setobj(serializableobject obj) {  
  41.         this.obj = obj;  
  42.     }  
  43.   
  44. }  
  45.   
  46. class serializableobject implements serializable {  
  47.     private static final long serialversionuid = 1l;  
  48. }  
 
要实现深复制，需要采用流的形式读入当前对象的二进制输入，再写出二进制数据对应的对象。

我们接着讨论设计模式，上篇文章我讲完了5种创建型模式，这章开始，我将讲下7种结构型模式：适配器模式、装饰模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。其中对象的适配器模式是各种模式的起源，我们看下面的图：

 

 适配器模式将某个类的接口转换成客户端期望的另一个接口表示，目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题。主要分为三类：类的适配器模式、对象的适配器模式、接口的适配器模式。首先，我们来看看类的适配器模式，先看类图：

 

核心思想就是：有一个source类，拥有一个方法，待适配，目标接口时targetable，通过adapter类，将source的功能扩展到targetable里，看代码：

[java] 
  1. public class source {  
  2.   
  3.     public void method1() {  
  4.         system.out.println("this is original method!");  
  5.     }  
  6. }  
[java] 
  1. public interface targetable {  
  2.   
  3.     /* 与原类中的方法相同 */  
  4.     public void method1();  
  5.   
  6.     /* 新类的方法 */  
  7.     public void method2();  
  8. }  
[java] 
  1. public class adapter extends source implements targetable {  
  2.   
  3.     @override  
  4.     public void method2() {  
  5.         system.out.println("this is the targetable method!");  
  6.     }  
  7. }  

adapter类继承source类，实现targetable接口，下面是测试类：

[java] 
  1. public class adaptertest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         targetable target = new adapter();  
  5.         target.method1();  
  6.         target.method2();  
  7.     }  
  8. }  

输出：

this is original method!
this is the targetable method!

这样targetable接口的实现类就具有了source类的功能。

对象的适配器模式

基本思路和类的适配器模式相同，只是将adapter类作修改，这次不继承source类，而是持有source类的实例，以达到解决兼容性的问题。看图：

 

 

只需要修改adapter类的源码即可：

[java] 
  1. public class wrapper implements targetable {  
  2.   
  3.     private source source;  
  4.       
  5.     public wrapper(source source){  
  6.         super();  
  7.         this.source = source;  
  8.     }  
  9.     @override  
  10.     public void method2() {  
  11.         system.out.println("this is the targetable method!");  
  12.     }  
  13.   
  14.     @override  
  15.     public void method1() {  
  16.         source.method1();  
  17.     }  
  18. }  

测试类：

[java] 
  1. public class adaptertest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         source source = new source();  
  5.         targetable target = new wrapper(source);  
  6.         target.method1();  
  7.         target.method2();  
  8.     }  
  9. }  

输出与第一种一样，只是适配的方法不同而已。

第三种适配器模式是接口的适配器模式，接口的适配器是这样的：有时我们写的一个接口中有多个抽象方法，当我们写该接口的实现类时，必须实现该接口的所有方法，这明显有时比较浪费，因为并不是所有的方法都是我们需要的，有时只需要某一些，此处为了解决这个问题，我们引入了接口的适配器模式，借助于一个抽象类，该抽象类实现了该接口，实现了所有的方法，而我们不和原始的接口打交道，只和该抽象类取得联系，所以我们写一个类，继承该抽象类，重写我们需要的方法就行。看一下类图：

 

这个很好理解，在实际开发中，我们也常会遇到这种接口中定义了太多的方法，以致于有时我们在一些实现类中并不是都需要。看代码：

[java] 
  1. public interface sourceable {  
  2.       
  3.     public void method1();  
  4.     public void method2();  
  5. }  

抽象类wrapper2：

[java] 
  1. public abstract class wrapper2 implements sourceable{  
  2.       
  3.     public void method1(){}  
  4.     public void method2(){}  
  5. }  
[java] 
  1. public class sourcesub1 extends wrapper2 {  
  2.     public void method1(){  
  3.         system.out.println("the sourceable interface's first sub1!");  
  4.     }  
  5. }  
[java] 
  1. public class sourcesub2 extends wrapper2 {  
  2.     public void method2(){  
  3.         system.out.println("the sourceable interface's second sub2!");  
  4.     }  
  5. }  
[java] 
  1. public class wrappertest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         sourceable source1 = new sourcesub1();  
  5.         sourceable source2 = new sourcesub2();  
  6.           
  7.         source1.method1();  
  8.         source1.method2();  
  9.         source2.method1();  
  10.         source2.method2();  
  11.     }  
  12. }  

测试输出：

the sourceable interface's first sub1!
the sourceable interface's second sub2!

达到了我们的效果！

 讲了这么多，总结一下三种适配器模式的应用场景：

类的适配器模式：当希望将一个类转换成满足另一个新接口的类时，可以使用类的适配器模式，创建一个新类，继承原有的类，实现新的接口即可。

对象的适配器模式：当希望将一个对象转换成满足另一个新接口的对象时，可以创建一个wrapper类，持有原类的一个实例，在wrapper类的方法中，调用实例的方法就行。

接口的适配器模式：当不希望实现一个接口中所有的方法时，可以创建一个抽象类wrapper，实现所有方法，我们写别的类的时候，继承抽象类即可。

7、装饰模式（decorator）

顾名思义，装饰模式就是给一个对象增加一些新的功能，而且是动态的，要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口，装饰对象持有被装饰对象的实例，关系图如下：

 

source类是被装饰类，decorator类是一个装饰类，可以为source类动态的添加一些功能，代码如下：

[java] 
  1. public interface sourceable {  
  2.     public void method();  
  3. }  
[java] 
  1. public class source implements sourceable {  
  2.   
  3.     @override  
  4.     public void method() {  
  5.         system.out.println("the original method!");  
  6.     }  
  7. }  
[java] 
  1. public class decorator implements sourceable {  
  2.   
  3.     private sourceable source;  
  4.       
  5.     public decorator(sourceable source){  
  6.         super();  
  7.         this.source = source;  
  8.     }  
  9.     @override  
  10.     public void method() {  
  11.         system.out.println("before decorator!");  
  12.         source.method();  
  13.         system.out.println("after decorator!");  
  14.     }  
  15. }  

测试类：

[java] 
  1. public class decoratortest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         sourceable source = new source();  
  5.         sourceable obj = new decorator(source);  
  6.         obj.method();  
  7.     }  
  8. }  

输出：

before decorator!
the original method!
after decorator!

装饰器模式的应用场景：

1、需要扩展一个类的功能。

2、动态的为一个对象增加功能，而且还能动态撤销。（继承不能做到这一点，继承的功能是静态的，不能动态增删。）

缺点：产生过多相似的对象，不易排错！

8、代理模式（proxy）

其实每个模式名称就表明了该模式的作用，代理模式就是多一个代理类出来，替原对象进行一些操作，比如我们在租房子的时候回去找中介，为什么呢？因为你对该地区房屋的信息掌握的不够全面，希望找一个更熟悉的人去帮你做，此处的代理就是这个意思。再如我们有的时候打官司，我们需要请律师，因为律师在法律方面有专长，可以替我们进行操作，表达我们的想法。先来看看关系图：

 

 

根据上文的阐述，代理模式就比较容易的理解了，我们看下代码：

[java] 
  1. public interface sourceable {  
  2.     public void method();  
  3. }  
[java] 
  1. public class source implements sourceable {  
  2.   
  3.     @override  
  4.     public void method() {  
  5.         system.out.println("the original method!");  
  6.     }  
  7. }  
[java] 
  1. public class proxy implements sourceable {  
  2.   
  3.     private source source;  
  4.     public proxy(){  
  5.         super();  
  6.         this.source = new source();  
  7.     }  
  8.     @override  
  9.     public void method() {  
  10.         before();  
  11.         source.method();  
  12.         atfer();  
  13.     }  
  14.     private void atfer() {  
  15.         system.out.println("after proxy!");  
  16.     }  
  17.     private void before() {  
  18.         system.out.println("before proxy!");  
  19.     }  
  20. }  

测试类：

[java] 
  1. public class proxytest {  
  2.   
  3.     public static void main(string[] args) {  
  4.         sourceable source = new proxy();  
  5.         source.method();  
  6.     }  
  7.   
  8. }  

输出：

before proxy!
the original method!
after proxy!

代理模式的应用场景：

如果已有的方法在使用的时候需要对原有的方法进行改进，此时有两种办法：

1、修改原有的方法来适应。这样违反了“对扩展开放，对修改关闭”的原则。

2、就是采用一个代理类调用原有的方法，且对产生的结果进行控制。这种方法就是代理模式。

使用代理模式，可以将功能划分的更加清晰，有助于后期维护！

9、外观模式（facade）

外观模式是为了解决类与类之家的依赖关系的，像spring一样，可以将类和类之间的关系配置到配置文件中，而外观模式就是将他们的关系放在一个facade类中，降低了类类之间的耦合度，该模式中没有涉及到接口，看下类图：（我们以一个计算机的启动过程为例）

 

我们先看下实现类：

[java] 
  1. public class cpu {  
  2.       
  3.     public void startup(){  
  4.         system.out.println("cpu startup!");  
  5.     }  
  6.       
  7.     public void shutdown(){  
  8.         system.out.println("cpu shutdown!");  
  9.     }  
  10. }  
[java] 
  1. public class memory {  
  2.       
  3.     public void startup(){  
  4.         system.out.println("memory startup!");  
  5.     }  
  6.       
  7.     public void shutdown(){  
  8.         system.out.println("memory shutdown!");  
  9.     }  
  10. }  
[java] 
  1. public class disk {  
  2.       
  3.     public void startup(){  
  4.         system.out.println("disk startup!");  
  5.     }  
  6.       
  7.     public void shutdown(){  
  8.         system.out.println("disk shutdown!");  
  9.     }  
  10. }  
[java] 
  1. public class computer {  
  2.     private cpu cpu;  
  3.     private memory memory;  
  4.     private disk disk;  
  5.       
  6.     public computer(){  
  7.         cpu =&nb

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